近兩年,氫能熱電聯(lián)供系統(tǒng)正在逐步走向規(guī)?;浼夹g(shù)的革新也在不斷升級。
近日,松下集團(tuán)在無錫高新區(qū)打造的全球首個純氫燃料電池項目——松下冷熱電三聯(lián)供氫能示范項目正式啟用。
項目建設(shè)1座40KW氫能冷熱電綜合利用能源供應(yīng)系統(tǒng)。整套系統(tǒng)的發(fā)電部分由8臺松下5KW純氫型燃料電池組成,以多臺聯(lián)動為主要的供能方式,搭配太陽能發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng),同時結(jié)合松下的溴化鋰制冷機(jī)組,從而實現(xiàn)多種能源的互補(bǔ)利用。該項目是松下全球首個可以集中提供冷、熱、電的氫能解決方案,為二氧化碳減排提供新的系統(tǒng)性解決方案。
這并不是松下在中國的首次氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)的嘗試。2021年11月5日,中集安瑞科控股有限公司(簡稱:中集安瑞科)與松下電器中國東北亞公司(簡稱:松下電器)簽訂諒解備忘錄,雙方將圍繞松下氫能熱電聯(lián)供模塊及技術(shù),攜手研發(fā)氫電綜合應(yīng)用端(熱電聯(lián)供)集成化產(chǎn)品。
在日本,松下生產(chǎn)的熱電聯(lián)供系統(tǒng)憑借較高的發(fā)電效率、較長的使用壽命以及較低的成本優(yōu)勢,在全日本已安裝Ene-Farm裝置中占到50%以上的市場份額。通過合作,松下電器將提供建筑用氫能熱電聯(lián)供模塊,中集安瑞科將提供相關(guān)氫能裝備及系統(tǒng)集成技術(shù),雙方將結(jié)合各自的技術(shù)優(yōu)勢聯(lián)合研發(fā)模塊化氫能熱電聯(lián)供系統(tǒng),共同生產(chǎn)加工,并推動其在中國市場的應(yīng)用。
松下集團(tuán)代表董事、全球副總裁本間哲朗表示:“通過本次合作,松下電器將能攜手中集安瑞科共同開拓龐大的氫電綜合應(yīng)用產(chǎn)品市場,以迎接中國氫能行業(yè)迅速發(fā)展所帶來的機(jī)遇。”
分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)直接針對終端用戶,相較于傳統(tǒng)的集中式生產(chǎn)、運(yùn)輸、終端消費(fèi)的用能模式,分布式能源供給系統(tǒng)直接向用戶提供不同的能源品類,能夠最大程度地減少運(yùn)輸消耗,并有效利用發(fā)電過程產(chǎn)生的余熱,從而提高能源利用效率。燃料電池分布式發(fā)電具有效率高、噪音低、體積小、排放低的優(yōu)勢,適用于靠近用戶的千瓦至兆瓦級的分布式發(fā)電系統(tǒng),主要應(yīng)用領(lǐng)域為微型分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)(CHP)、大型分布式電站或熱電聯(lián)供系統(tǒng)。目前質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)和固體氧化物燃料電池(SOFC)技術(shù),均已經(jīng)成功應(yīng)用于家用分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)和中小型分布式電站領(lǐng)域。
國家氫能頂層設(shè)計和各地方規(guī)劃中對氫能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的重視正在成為加速氫燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)市場的重要推動力。我國積極開展對氫能在熱電聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域的探索,已經(jīng)開始向示范應(yīng)用階段邁進(jìn)。現(xiàn)階段,中國部分省市已經(jīng)提出了發(fā)展熱電聯(lián)供的計劃。借助于日本成熟的氫能熱電聯(lián)供技術(shù),逐步開拓中國市場,為千家萬戶帶去真正的清潔能源應(yīng)用。
在國內(nèi),氫能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)可喜成績。2022年12月,鏵德氫能源科技純氫型燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)CarNeu-5研發(fā)成功。CarNeu-5 系統(tǒng)采用鏵德氫能源自主研發(fā)的低壓低溫質(zhì)子交換膜電堆。整個系統(tǒng)發(fā)電功率5000W,采用380V三相交流并網(wǎng),可向外輸出50-60℃熱水,熱功率>4500W,全系統(tǒng)全流程額定凈發(fā)電效率>47%,最高凈發(fā)電效率>53%,系統(tǒng)采用了經(jīng)典的外形設(shè)計,相比較附帶重整系統(tǒng)的H2ES系列產(chǎn)品,體積縮小接近二分之一。
今年2月1日,江蘇省徐州華清京昆能源有限公司(以下簡稱“華清能源”)舉行了國內(nèi)首套商業(yè)化、全自主知識產(chǎn)權(quán)25kW固體氧化物燃料電池(SOFC)熱電聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)品成功下線儀式。25kW SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)品的順利下線,標(biāo)志著華清能源在固體氧化物燃料電池領(lǐng)域領(lǐng)先的自主化生產(chǎn)能力;也標(biāo)志著華清能源開啟我國自主知識產(chǎn)權(quán)SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)在氫能市場商業(yè)化應(yīng)用的新時代。
該套25kW熱電聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)品,以利用工業(yè)副產(chǎn)氫進(jìn)行發(fā)電供熱為主要目的,構(gòu)建工業(yè)園區(qū)綠色供能微網(wǎng),滿足工業(yè)園區(qū)能源供給側(cè)改革需求,該產(chǎn)品電力轉(zhuǎn)換效率高達(dá)52%,熱電聯(lián)供效率86%。此外,本系統(tǒng)還包含了一臺1kW甲醇基燃料的SOFC發(fā)電機(jī)組,用于應(yīng)急電源使用。